CN115288909A - 一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构，属于水轮发电机设计技术领域，其包括基架，所述基架内设置有发电机泡头，所述发电机泡头的顶部设置有进人筒。本发明中，通过设置机组流道、垂直支柱、基础支杆、进人筒、水平杆、活动球体、球槽、球头座、活塞柱、油缸筒和充压组件，可适应发电机泡头在水流的冲击下的微小位移，从而保证发电机泡头内灯泡贯流机组安全运行，并且通过与油缸筒和充压组件之间的相互配合，将高压油注入油缸筒内，给水平杆提供预紧力，能够起一个缓冲作用，从而保证水平杆支撑预紧力长期存在，通过垂直支撑和水平支撑形成十字支撑构件，保证发电机泡头内灯泡贯流机组的长期安全运行。

Description

一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构

技术领域

本发明属于水轮发电机设计技术领域，具体为一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构。

背景技术

贯流式水轮机是开发低水头水力资源的一种新型机组，适用于25m以下的水头，这种机型流道呈直线状，是一种卧轴水轮机，转轮形状与轴流式相似，也有定桨和转桨之分，由于水流在流道内基本上沿轴向运动不拐弯，因此较大的提高了机组的过水能力和水力效率，目前公知的灯泡贯流式水轮发电机是装在灯泡体内的，其灯泡体承受着水推力、重量、浮力、发电机转矩、发电机热应力等静负载以及转动部分旋转引起的机械振动力，水压变化引起的水力振动的作用，这就要求灯泡体必须有很好的支撑结构型式，以及该支撑结构要有足够的刚度和强度，以确保灯泡体不发生横向振动使水轮发电机安全稳定运行。

发电机机座通过螺栓连接固定在水轮机的内锥上，而内锥固定于基础环上，这是发电机的主要支撑结构，为了提高机组的整体刚度、强度及减小振动和提高运行稳定性，必须在机组上游测增加辅助支撑，因此采用发电机辅助支撑组件对发电机安全运行意义重大，现有的灯泡体支撑结构采用的是刚性支撑，虽刚度较大，刚性支撑应用到灯泡贯流机组上，随着灯泡贯流机组的长时间运行，刚性支撑的预紧力会逐渐消失，给灯泡贯流机组的安全运行带来隐患。

发明内容

(一)解决的技术问题

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构，解决了现有的灯泡体支撑结构采用的是刚性支撑，虽刚度较大，刚性支撑应用到灯泡贯流机组上，随着灯泡贯流机组的长时间运行，刚性支撑的预紧力会逐渐消失，给灯泡贯流机组的安全运行带来隐患的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构，包括基架，所述基架内设置有发电机泡头，所述发电机泡头的顶部设置有进人筒，所述进人筒的外壁设置有流道盖板，所述流道盖板安装于基架顶部，所述进人筒内设置有爬梯，所述基架内底部设置有机组流道，所述机组流道内底部设置有两个支槽，所述支槽内安装有基础支杆，所述基础支杆的顶部通过调整垫片与垂直支柱连接，所述垂直支柱的顶端通过支板与发电机定子机座连接，所述发电机定子机座的上表面与发电机泡头的底部固定连接。

所述发电机泡头的左右两侧均设置有水平杆，所述水平杆的靠近发电机泡头的一端固定连接有活动球体，所述活动球体设置在球槽内，所述球槽开设在球头座的一侧，所述球头座的另一侧通过支块与第一安装螺栓连接，所述第一安装螺栓通过垫板与发电机泡头的一侧固定连接，所述球头座的外壁螺纹连接有松紧套。

所述水平杆的另一端设置在油缸筒内，所述油缸筒内设置有活塞柱，所述活塞柱的一侧与水平杆相固定，所述油缸筒的一侧通过连接块与垫块连接，所述垫块的一侧通过第二安装螺栓与基架内壁的一侧固定连接，所述油缸筒的一端连通有充压组件，所述充压组件包括进油头，所述进油头设置在油缸筒内壁的一侧，所述进油头的一端设置有导油管，所述导油管卡接在油缸筒的一端。

作为本发明的进一步方案：所述球槽内开口处为喇叭状设计，所述导油管的外壁设置有止流阀。

作为本发明的进一步方案：所述发电机泡头底部的两侧均固定安装有支撑杆，所述支撑杆的底端通过固定螺栓固定在基槽内，所述基槽开设在基架内壁的底部，所述支撑杆由两根不同长度的连杆组合而成。

作为本发明的进一步方案：所述支撑杆的一侧通过销轴与顶杆铰接，所述顶杆的另一端通过销轴与固定块铰接，所述固定块的下表面开设有若干个齿槽，若干个齿槽内设置有同一个齿杆，所述齿杆卡接在基架内底部。

作为本发明的进一步方案：所述顶杆的中部通过销轴与辅助支撑组件的底端铰接，所述辅助支撑组件的顶端通过销轴与侧板的一端铰接，所述侧板的背面与机组流道内壁的正面固定连接。

作为本发明的进一步方案：所述辅助支撑组件包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的底端通过销轴与顶杆的中部铰接，所述第一连接杆的顶端内滑动连接有滑柱，所述滑柱的顶端与第二连接杆的底端固定连接，所述第二连接杆的顶端通过销轴与侧板的一端铰接，所述第一连接杆与第二连接杆相互靠近的一端设置有同一个弹性套。

作为本发明的进一步方案：所述基架内顶部的两侧均通过固定螺栓安装有安装块，所述安装块通过销轴与第一斜杆的顶端铰接，所述第一斜杆的底端与安装架的一侧相固定，所述安装架固定安装在进人筒的一侧，所述安装架通过第二斜杆与支撑座的顶部固定连接，所述支撑座的下表面与发电机泡头顶部的一侧固定连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明中，通过设置机组流道、垂直支柱、基础支杆、进人筒、水平杆、活动球体、球槽、球头座、活塞柱、油缸筒和充压组件，在对发电机泡头进行支撑时，通过垂直支柱、基础支杆和进人筒对其进行垂直支撑，当水流冲击发电机泡头时，水平杆的一端连接有活动球体，并且通过球头座和支块与基架相连，由于水平杆与球头座触处为一球面，保证水平杆和发电机泡头灯泡贯流机组运行中只受到压应力，并可适应发电机泡头在水流的冲击下的微小位移，从而保证发电机泡头内灯泡贯流机组安全运行，并且通过与油缸筒和充压组件之间的相互配合，将高压油注入油缸筒内，给水平杆提供预紧力，能够起一个缓冲作用，从而保证水平杆支撑预紧力长期存在，通过垂直支撑和水平支撑形成十字支撑构件，保证发电机泡头内灯泡贯流机组的长期安全运行。

2、本发明中，通过设置支撑杆、顶杆、辅助支撑组件、固定块、齿槽和齿杆，通过两个支撑杆对发电机泡头进行侧向支撑，配合活动状态下的顶杆，使顶杆底部的固定块卡入齿杆内，有效对固定块进行限位，形成对发电机泡头的正三角支撑，进一步的，通过第一连接杆与第二连接杆之间的相互配合，由于滑柱滑动连接在第一连接杆内，在调节固定块的位置时可使滑柱伸长或缩短，便于对固定块位置调整的同时形成对发电机泡头的倒三角支撑，从而进一步提高对发电机泡头的限位支撑效果。

3、本发明中，通过设置发电机泡头、第一斜杆、第二斜杆、进人筒、安装架、支撑座、调整垫片和垂直支柱，通过第一斜杆与第二斜杆之间的相互配合，实现对基架、进人筒和发电机泡头进行三角支撑的目的，从而进一步提高对发电机泡头的支撑稳定性，通过在垂直支柱的底部安装调整垫片，用于调节垂直支柱的支撑长度，增加发电机泡头与基架之间的距离，从而缩短支撑杆的悬臂长度及支撑角度，保证发电机泡头内灯泡贯流机组的工作稳定性。

附图说明

图1为本发明正视的剖面结构示意图；

图2为本发明水平杆的结构示意图；

图3为本发明支撑杆与顶杆连接的结构示意图；

图4为本发明机组流道侧视的剖面结构示意图；

图5为本发明机组流道正视的剖面结构示意图；

图中：1、基架；2、发电机泡头；3、进人筒；4、流道盖板；5、爬梯；6、机组流道；7、发电机定子机座；8、支板；9、垂直支柱；10、调整垫片；11、基础支杆；12、支槽；13、水平杆；14、活动球体；15、球槽；16、球头座；17、松紧套；18、支块；19、第一安装螺栓；20、垫板；21、活塞柱；22、油缸筒；23、连接块；24、垫块；25、第二安装螺栓；26、充压组件；261、进油头；262、止流阀；263、导油管；27、支撑杆；28、基槽；29、顶杆；30、辅助支撑组件；301、第一连接杆；302、滑柱；303、弹性套；304、第二连接杆；31、侧板；32、固定块；33、齿槽；34、齿杆；35、安装块；36、第一斜杆；37、安装架；38、第二斜杆；39、支撑座。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构，包括基架1，基架1内设置有发电机泡头2，发电机泡头2的顶部设置有进人筒3，进人筒3的外壁设置有流道盖板4，流道盖板4安装于基架1顶部，进人筒3内设置有爬梯5，基架1内底部设置有机组流道6，机组流道6内底部设置有两个支槽12，支槽12内安装有基础支杆11，基础支杆11的顶部通过调整垫片10与垂直支柱9连接，通过在垂直支柱9的底部安装调整垫片10，用于调节垂直支柱9的支撑长度，增加发电机泡头2与基架1之间的距离，从而缩短支撑杆27的悬臂长度及支撑角度，保证发电机泡头2内灯泡贯流机组的工作稳定性，垂直支柱9的顶端通过支板8与发电机定子机座7连接，发电机定子机座7的上表面与发电机泡头2的底部固定连接。

发电机泡头2的左右两侧均设置有水平杆13，水平杆13的靠近发电机泡头的一端固定连接有活动球体14，通过球头座16和支块18与基架1相连，由于水平杆13与球头座16触处为一球面，保证水平杆13和发电机泡头2灯泡贯流机组运行中只受到压应力，并可适应发电机泡头2在水流的冲击下的微小位移，从而保证发电机泡头2内灯泡贯流机组安全运行，活动球体14设置在球槽15内，球槽15开设在球头座16的一侧，球头座16的另一侧通过支块18与第一安装螺栓19连接，第一安装螺栓19通过垫板20与发电机泡头2的一侧固定连接，球头座16的外壁螺纹连接有松紧套17。

水平杆13的另一端设置在油缸筒22内，油缸筒22内设置有活塞柱21，活塞柱21的一侧与水平杆13相固定，通过与油缸筒22和充压组件26之间的相互配合，将高压油注入油缸筒22内，给水平杆13提供预紧力，能够起一个缓冲作用，保证水平杆13支撑预紧力长期存在，油缸筒22的一侧通过连接块23与垫块24连接，垫块24的一侧通过第二安装螺栓25与基架1内壁的一侧固定连接，油缸筒22的一端连通有充压组件26，充压组件26包括进油头261，进油头261设置在油缸筒22内壁的一侧，进油头261的一端设置有导油管263，导油管263卡接在油缸筒22的一端。

具体的，如图1和图2所示，球槽15内开口处为喇叭状设计，导油管263的外壁设置有止流阀262，发电机泡头2底部的两侧均固定安装有支撑杆27，通过两个支撑杆27对发电机泡头2进行侧向支撑，配合活动状态下的顶杆29，使顶杆29底部的固定块32卡入齿杆34内，有效对固定块32进行限位，形成对发电机泡头2的正三角支撑，支撑杆27的底端通过固定螺栓固定在基槽28内，基槽28开设在基架1内壁的底部，支撑杆27由两根不同长度的连杆组合而成，支撑杆27的一侧通过销轴与顶杆29铰接，顶杆29的另一端通过销轴与固定块32铰接，固定块32的下表面开设有若干个齿槽33，若干个齿槽33内设置有同一个齿杆34，齿杆34卡接在基架1内底部。

具体的，如图1和图3所示，顶杆29的中部通过销轴与辅助支撑组件30的底端铰接，辅助支撑组件30的顶端通过销轴与侧板31的一端铰接，侧板31的背面与机组流道6内壁的正面固定连接，辅助支撑组件30包括第一连接杆301和第二连接杆304，第一连接杆301的底端通过销轴与顶杆29的中部铰接，第一连接杆301的顶端内滑动连接有滑柱302，滑柱302的顶端与第二连接杆304的底端固定连接，第二连接杆304的顶端通过销轴与侧板31的一端铰接，第一连接杆301与第二连接杆304相互靠近的一端设置有同一个弹性套303，通过第一连接杆301与第二连接杆304之间的相互配合，由于滑柱302滑动连接在第一连接杆301内，在调节固定块32的位置时可使滑柱302伸长或缩短，便于对固定块32位置调整的同时形成对发电机泡头2的倒三角支撑，从而进一步提高对发电机泡头2的限位支撑效果，基架1内顶部的两侧均通过固定螺栓安装有安装块35，安装块35通过销轴与第一斜杆36的顶端铰接，第一斜杆36的底端与安装架37的一侧相固定，安装架37固定安装在进人筒3的一侧，安装架37通过第二斜杆38与支撑座39的顶部固定连接，通过第一斜杆36与第二斜杆38之间的相互配合，实现对基架1、进人筒3和发电机泡头2进行三角支撑的目的，从而进一步提高对发电机泡头2的支撑稳定性，支撑座39的下表面与发电机泡头2顶部的一侧固定连接。

综上所得：

在对发电机泡头2进行支撑时，通过垂直支柱9、基础支杆11和进人筒3对其进行垂直支撑，当水流冲击发电机泡头2时，水平杆13的一端连接有活动球体14，并且通过球头座16和支块18与基架1相连，由于水平杆13与球头座16触处为一球面，保证水平杆13和发电机泡头2灯泡贯流机组运行中只受到压应力，并可适应发电机泡头2在水流的冲击下的微小位移，从而保证发电机泡头2内灯泡贯流机组安全运行，并且通过与油缸筒22和充压组件26之间的相互配合，将高压油注入油缸筒22内，给水平杆13提供预紧力，能够起一个缓冲作用，从而保证水平杆13支撑预紧力长期存在，通过垂直支撑和水平支撑形成十字支撑构件，保证发电机泡头2内灯泡贯流机组的长期安全运行。

通过两个支撑杆27对发电机泡头2进行侧向支撑，配合活动状态下的顶杆29，使顶杆29底部的固定块32卡入齿杆34内，有效对固定块32进行限位，形成对发电机泡头2的正三角支撑，进一步的，通过第一连接杆301与第二连接杆304之间的相互配合，由于滑柱302滑动连接在第一连接杆301内，在调节固定块32的位置时可使滑柱302伸长或缩短，便于对固定块32位置调整的同时形成对发电机泡头2的倒三角支撑，从而进一步提高对发电机泡头2的限位支撑效果。

通过第一斜杆36与第二斜杆38之间的相互配合，实现对基架1、进人筒3和发电机泡头2进行三角支撑的目的，从而进一步提高对发电机泡头2的支撑稳定性，通过在垂直支柱9的底部安装调整垫片10，用于调节垂直支柱9的支撑长度，增加发电机泡头2与基架1之间的距离，从而缩短支撑杆27的悬臂长度及支撑角度，保证发电机泡头2内灯泡贯流机组的工作稳定性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构，包括基架(1)，其特征在于：所述基架(1)内设置有发电机泡头(2)，所述发电机泡头(2)的顶部设置有进人筒(3)，所述进人筒(3)的外壁设置有流道盖板(4)，所述流道盖板(4)安装于基架(1)顶部，所述进人筒(3)内设置有爬梯(5)，所述基架(1)内底部设置有机组流道(6)，所述机组流道(6)内底部设置有两个支槽(12)，所述支槽(12)内安装有基础支杆(11)，所述基础支杆(11)的顶部通过调整垫片(10)与垂直支柱(9)连接，所述垂直支柱(9)的顶端通过支板(8)与发电机定子机座(7)连接，所述发电机定子机座(7)的上表面与发电机泡头(2)的底部固定连接；

所述发电机泡头(2)的左右两侧均设置有水平杆(13)，所述水平杆(13)的靠近发电机泡头的一端固定连接有活动球体(14)，所述活动球体(14)设置在球槽(15)内，所述球槽(15)开设在球头座(16)的一侧，所述球头座(16)的另一侧通过支块(18)与第一安装螺栓(19)连接，所述第一安装螺栓(19)通过垫板(20)与发电机泡头(2)的一侧固定连接，所述球头座(16)的外壁螺纹连接有松紧套(17)；

所述水平杆(13)的另一端设置在油缸筒(22)内，所述油缸筒(22)内设置有活塞柱(21)，所述活塞柱(21)的一侧与水平杆(13)相固定，所述油缸筒(22)的一侧通过连接块(23)与垫块(24)连接，所述垫块(24)的一侧通过第二安装螺栓(25)与基架(1)内壁的一侧固定连接，所述油缸筒(22)的一端连通有充压组件(26)，所述充压组件(26)包括进油头(261)，所述进油头(261)设置在油缸筒(22)内壁的一侧，所述进油头(261)的一端设置有导油管(263)，所述导油管(263)卡接在油缸筒(22)的一端。

2.根据权利要求1所述的一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构，其特征在于：所述球槽(15)内开口处为喇叭状设计，所述导油管(263)的外壁设置有止流阀(262)。

3.根据权利要求1所述的一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构，其特征在于：所述发电机泡头(2)底部的两侧均固定安装有支撑杆(27)，所述支撑杆(27)的底端通过固定螺栓固定在基槽(28)内，所述基槽(28)开设在基架(1)内壁的底部，所述支撑杆(27)由两根不同长度的连杆组合而成。

4.根据权利要求3所述的一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构，其特征在于：所述支撑杆(27)的一侧通过销轴与顶杆(29)铰接，所述顶杆(29)的另一端通过销轴与固定块(32)铰接，所述固定块(32)的下表面开设有若干个齿槽(33)，若干个齿槽(33)内设置有同一个齿杆(34)，所述齿杆(34)卡接在基架(1)内底部。

5.根据权利要求4所述的一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构，其特征在于：所述顶杆(29)的中部通过销轴与辅助支撑组件(30)的底端铰接，所述辅助支撑组件(30)的顶端通过销轴与侧板(31)的一端铰接，所述侧板(31)的背面与机组流道(6)内壁的正面固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构，其特征在于：所述辅助支撑组件(30)包括第一连接杆(301)和第二连接杆(304)，所述第一连接杆(301)的底端通过销轴与顶杆(29)的中部铰接，所述第一连接杆(301)的顶端内滑动连接有滑柱(302)，所述滑柱(302)的顶端与第二连接杆(304)的底端固定连接，所述第二连接杆(304)的顶端通过销轴与侧板(31)的一端铰接，所述第一连接杆(301)与第二连接杆(304)相互靠近的一端设置有同一个弹性套(303)。

7.根据权利要求1所述的一种灯泡贯流式水轮发电机灯泡体十字支撑结构，其特征在于：所述基架(1)内顶部的两侧均通过固定螺栓安装有安装块(35)，所述安装块(35)通过销轴与第一斜杆(36)的顶端铰接，所述第一斜杆(36)的底端与安装架(37)的一侧相固定，所述安装架(37)固定安装在进人筒(3)的一侧，所述安装架(37)通过第二斜杆(38)与支撑座(39)的顶部固定连接，所述支撑座(39)的下表面与发电机泡头(2)顶部的一侧固定连接。

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